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中频电炉炉衬的制作和节能减排的重要分析
中频电炉的炉衬使用次数，直接的制约着企业的生产效率，是节能减排的重要环节。
中频电炉首先要选择优质的炉衬材料。熔化灰铁、球铁铁液一般选用二氧化硅为骨料配粘
结剂硼酸等的酸性炉料。原则是，选用低导热系数、低膨胀系数、高稳定系数、高耐火度的
优质炉衬材料，最好选取专业炉衬材料厂配制好的“捣打料”。炉衬材料生产国外厂家有联
矿(天津)、拉法基乐法(上海)等，国内厂家有（湖北）华高，高能（武汉）等；需要什么种
类和牌号的材料只需要提供给供应商所在单位熔炼合金种类、最高使用温度等参数即可。
炉衬材料使用前，必须检查是否回潮结块，否则要么停用，要么将潮湿料仅仅用于修筑炉
嘴，否则容易导致炉衬局部裂纹、剥落。
中频电炉筑炉前，对包括水冷系统、感应线圈、磁轭、支撑胶木、绝缘涂料、耐火胶泥做
认真的检查和处理。要求，各个部件之间必须连接稳固，各通电元件本身无隐患、保持规定
的距离，通水元件本身及连接无渗漏，通电线圈上必须无多余金属残留物且涂刷专用线圈涂
抹料(绝缘材料)；铜管线圈内侧圆周之间必须要涂抹专用耐火胶泥，耐火胶泥在线圈内部形
成的柱(锥)面必须光滑，不允许出现凸凹点、使之在线圈每匝之间形成良好的连续填充，凡
涂抹料、耐火胶泥在筑炉前必须干燥，可以自然停留24—48h晾干，也可以晾干12h后置人
坩埚模小功率10kW左右烘烤1～2h烘干。达到尽量减少因为炉体的绝缘(胶木发烟、匝间短
路和感应线圈吸附铁豆)、漏电、炉体内圆柱(锥)面影响炉衬自然收缩产生裂纹等意外事故，
而导致难以判断的停炉、拆炉。
炉衬耐火材料的厚度对电能是否能高效的熔化铁水有很大的影响。一般的选择是小炉（1
吨以下）90毫米/75毫米，1吨以上90/125毫米，国外见过220毫米（20吨）的。炉底的
高度和感应器底部高度是否相匹配，影响电效率和炉衬寿命，并不是越高越好，底面高度超
过有效线圈100毫米时，底部耐火材料会因为感应搅拌力作用，强力冲刷底部，急剧降低使
用寿命。太低会有生产安全隐患。需要有正确的高度。一般小炉在200/250毫米，大炉有
350/450毫米。一般情况下生产灰铁或者球铁的中频炉的炉底侵蚀不大(大约30～50mm)，
可以按压着最下面一匝感应线圈上沿为准。
中频电炉筑炉用坩埚，在上面的1/3尺寸内，根据炉衬厚度，确定外径尺寸，作成圆柱形，
余下的部分，采用3度锥度制成。圆锥过渡处一定要圆滑。整个坩埚模的高度应为炉底炉衬
上平面至炉沿平面垂直高度距离加上高过炉沿平面约50mm的高度，这个高度有利于后面的
满炉铁液烧结炉衬，具体高度以不影响合上炉盖为准。坩埚底面与侧面的转角处的尺寸和形
状是至关重要的。因为灰铁、特别是球铁在高温(1500～1550℃)下此处易产生“大象脚”
侵蚀，而且此处的耐火胶泥层直径也较小，所以此处是可能穿炉的“薄弱环节”。这个地方
的转角应该平缓圆滑，转角梯度由一次改为不低于二次。在坩埚模底及侧壁上应按200—300
mm的间距钻出呈菱形分布的小孔，这有利于烘烤阶段炉衬材料中水分的排出和增大电阻，
提高发热烘烤效果。孔的直径在3mm左右较好，太小则排气效果不好，太大则导致筑炉时
炉衬材料从孔中大量泄出。坩埚模底部平面不能向内凹进，最好水平，要么由中心向外凸出
1mm左右，以免筑炉后底部有气隙和结构性应力导致烘烤烧结时“底爆”。坩埚用5～8mm
低碳结构钢焊接成型，焊缝必须打磨光滑不留锐角，坩埚的外圆尺寸公差及同心度严格限制
在5mm以内，备用坩埚模应在使用前除锈。
使用成套的振动筑炉工具，严格的执行安全的筑炉工艺，是大型中频电炉衬获得优质炉
衬的条件。
科学的烘烤、烧结炉衬，是获得长寿命炉衬的关键条件。烘炉前制订《烘烤、烧结工艺》，
并用热电偶、温度数字显示仪进行监控。总的原则是低温阶段慢升温，持续时间长，烧结阶
段温度要比平时最高出铁温度高50～80℃左右，烧结时间保温2～3h。低温阶段900℃以前
升温速度为1．36℃／min，这有利于炉衬材料吸附水和结晶水的逸出，在900℃左右保温2～
3h后石英稳定发生相变，否则，升温过快将导致石英急剧相变，内应力过大将导致以后炉
衬开裂、剥落，急剧降低炉衬寿命及使用安全。高温烧结做到位，有利于在炉衬的径向上从
内到外形成各占1／3厚度的烧结层、过渡层、松散层，这样炉衬既有一定抗高温侵蚀性能，
又有较好的强度和韧性。在烘烤前，向炉内投
入5～10kg的石英玻璃碎屑，可使坩埚表面形成一定厚度的耐侵蚀的烧结釉质层。
下表是某一台3吨中频电炉烘炉的时间列表。

升温使用时间总计使用时间升温速率
～900℃11小时11小时82℃
900℃2小时13小时0℃
900℃～1100℃3小时16小时100℃
1100℃～1400℃2小时18小时150℃
1400